Effect of some metallurgical variables on the corrosion fatigue behavior of α-brass in sodium nitrite solution

• Autorzy: Youssef G. I. , Khorshed L. A. , Ashour E. A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2016.10.4

Warianty tytułu

PL

Wpływ wybranych zmiennych metalurgicznych na korozję zmęczeniową α-mosiądzuw roztworze azotynu sodu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The corrosion fatigue behavior of three metallurgical conditions of α-brass (as- received, cold- rolled and annealed) in 1 M NaNO2 solution under free corrosion potential and under a constant applied anodic potential of 300 mVNHE (Normal Hydrogen Electrode) was investigated by applying the reverse bending technique at 70 cycle /min. The fatigue life and fatigue strength of α-brass in 1 M NaNO2 solution under free corrosion is considerably shorter than that obtained in air, while under applied anodic potential value 300 mVNHE a further reduction in fatigue life was obtained. The longest fatigue life is that corresponding to the cold- rolled followed by the fatigue life of the as- received and finally the fatigue life to the annealed specimens. The same order was also obtained in sodium nitrite solution at the free corrosion condition as well as under the applied anodic potential. The fracture mode of the fatigued specimens changed from transgranular in air to mixed inter-and transgranular in nitrite solution for the as- received and cold- rolled. Annealed specimens show a mixed mode in both air and nitrite solution. The conjoint action of film rupture and adsorption models is the operating mechanism of corrosion fatigue of brass in nitrite solution.

PL

Za pomocą metody odwróconego zginania wykonanej z zastosowaniem 70 cykli gięcia na minutę, badano korozję zmęczeniową w 1 M NaNO2 przy wolnym potencjale korozyjnym i stałym przyłożonym potencjale anodowym równym 300 VSEW (Standardowa Elektroda Wodorowa). Trwałość i wytrzymałość zmęczeniowa α-mosiądzu w roztworze 1 M Na-NO2 przy wolnej korozji jest znacznie niższa niż przy wystawieniu go na działanie powietrza, a po przyłożeniu potencjału anodowego 300 mVNHE, żywotność zmęczeniowa spada jeszcze bardziej. Najdłuższą żywotność zmęczeniową osiągnięto w przypadku α-mosiądzu walcowanego na zimno, mniejszą dla odmiany w stanie wyjściowym, a najniższą w przypadku próbek odprężonych. Tę samą kolejność uzyskano dla próbek poddanym działaniu roztworu azotynu sodu w warunkach wolnej korozji jak również w przypadku próbek z przyłożonym potencjałem anody. Charakter pęknięć próbek w stanie wyjściowym i walcowanych na zimno był śródkrystaliczny w przypadku wystawienia na działanie powietrza i mieszany między- oraz śródkrystaliczny po ekspozycji w roztworze azotynowym. W odprężonych próbkach występowały oba rodzaje pęknięć zarówno po wystawieniu ich na działanie powietrza jak i roztworu azotynowego. Mechanizmem roboczym zmęczenia korozyjnego mosiądzu w roztworze azotynu sodu jest połączone działanie modeli adsorpcji i pękania powłoki.

Słowa kluczowe

EN

corrosion fatigue; fatigue life; fatigue strength; sodium nitrite; α-brass

PL

zmęczenie korozyjne; wytrzymałość zmęczeniowa; żywotność zmęczeniowa; azotyn sodu; α-mosiądz

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 10
• Strony: 378--383
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Youssef G. I.

• Electrochemistry and corrosion Lab., Physical Chemistry Dept., National Research Centre, Dokki, Cairo, Egypt

autor

Khorshed L. A.

• Electrochemistry and corrosion Lab., Physical Chemistry Dept., National Research Centre, Dokki, Cairo, Egypt

autor

Ashour E. A.

• Electrochemistry and corrosion Lab., Physical Chemistry Dept., National Research Centre, Dokki, Cairo, Egypt

Bibliografia

• [1] Allam N.K., A. A. Nazeer, G.I. Youssef, E.A. Ashour. 2013. ”Electrochemical and Stress Corrosion Cracking Behavior of α-Aluminum Bronze and α-Brass in Nitrite Solutions: A Comparative Study”. Corrosion, 69 (1) : 77–84.
• [2] Allam N.K., A. Abdel Nazeer, E.A. Ashour. 2012.” Electrochemical characterization and stress corrosion cracking stress corrosion cracking of α-brass in molybdate-containing electrolytes”. Journal of Solid State Electrochemistry 16 (1) : 353–360.
• [3] Barter S.A., P.K. Sharp, G. Holden, G. Clark, 2002. “Initiation and early growth of fatigue cracks in an aerospace aluminium alloy”. Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures, 25 (2) : 111–125.
• [4] Brewer G.A. 1971. “Operating Stresses on S.S. Michigan Propeller”. Int. Meeting Corros. Fatigue, Storrs Con. USA.
• [5] Briant C.L. 1990. “On the Chemistry of Grain Boundary Segregation and Grain Boundary Fracture”. Metallurgical Transactions A, 21 (9) : 2339–2354.
• [6] Brown B.F. 1971., “Corrosion Fatigue in Naval Structure”. Int. Meeting Corros. Fatigue, Storrs Con. USA.
• [7] Campbell F.C. 2006. Manufacturing Technology For Aerospace Structural Materials, Elsevier.
• [8] Cohen B. 1971. “Corrosion Fatigue in the Aerospace Industry” Int. Meeting Corros. Fatigue, Storrs Con. USA.
• [9] Duquette D.J. 1971. Int. Meeting Corros. Fatigue, Storrs Con. USA
• [10] Fuchs H.O., R.L. Stephens. 1980. Metal Fatigue in Engineering, John Wiley & Sons, NY.
• [11] Gouda V.K., A.A Ramadan, G.I. Youssef. 1983. “Corrosion fatigue behavior of brass in aqueous solutions”. International Journal of Fatigue, 5 (4) : 207–215.
• [12] Gouda V.K., R.W. Staehle. 1980. “Effect of Metallurgical Variables on the Corrosion Fatigue Behaviour of 304 Stainless Steel in Suphuric/Chloride Media”. British Corrosion Journal, 15 (3) : 111–117.
• [13] Hertzberg R.W. 1989. Deformation and Fracture Mechanics of Engineering Materials, John Wiley & Sons, Third Edition.
• [14] Merati Ali. 2005. “A study of nucleation and fatigue behavior of an aerospace aluminium alloy”. International Journal of Fatigue 27 (1) : 33–44.
• [15] Mogford I.L., D. de G. Jones. 1971. “Corrosion Fatigue Studies in the Power Generation Industry”, Int. Meeting Corros. Fatigue, Storrs Con. USA.
• [16] Sayed S.M., E.A. Ashour, G.I. Youssef. S.M. El-Raghy. 2004. Egypt. J. Chem.47 (2) : 157–174.
• [17] Schoch W., H. Spahn. 1971. “On the Role of Stress Induced Corrosion and Corrosion Fatigue in the Formation of cracks in Water Wetted Boiler Components” Int. Meeting Corros. Fatigue, Storrs Con. USA.
• [18] Scully J.C. “The Mechanism of Dissolution Controlled Cracking” Pro. O an Int. Con., Mechanisms of Environment Sensitive Cracking of Materials, Guilford, The Metal Society,1–18.
• [19] Spahn H. 1971. “Corrosion Fatigue in Chemical Industry” Int. Meeting Corros. Fatigue, Storrs Con. USA.
• [20] Stoff N.S., D.J. Duquette. 1974. “Micro Structural Effects in the Fatigue Behavior of Metals and Alloys”, Technical Report to the Office of Naval Research : 15.
• [21] Tromans D., R.H. Sun. 1991. “Anodic Polarization Behavior of Copper in Aqueous Chloride/Benzotriazole Solutions”. Journal of the Electrochemical Society 138 (11) : 3235–3244.
• [22] Wanhill, R.J.H. 2007. “Fatigue crack initiation in aerospace aluminium alloys, components and structures”. Report no. NLR- TP -2006–751.
• [23] Youssef G.I., M.F. Shehata, A.E. El Meleigy, A.M. El Aziz, A.A. El Warraky. 2013. “Corrosion and corrosion fatigue behavior of Al-bronze in LiBr solutions”. Ochrona przed Korozja, 56 (2) : 34–38.